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合肥研究院成功竞标德国“高功率离子回旋射频发射机”研制项目

2020-12-13 13:13:04  来源:仪器网整合 浏览量:1311次
【导读】合肥研究院等已与德国马普等离子体物理研究所签署项目合同。

能源是社会发展的基石。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命带来了社会经济的飞速发展。然而这些宝贵的资源就这样被燃烧掉,同时造成了严重的污染。核能是能源家族的新成员,包括裂变能和聚变能两种主要形式。根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。

日前,合肥研究院成功竞标德国ASDEX Upgrade核聚变装置“高功率离子回旋射频发射机”研制项目,将为马普所研制一台新的高功率发射机,其功率脉冲输出2MW,连续输出为1.5MW,运行频率范围为24-61MHz。合肥研究院等已与德国马普等离子体物理研究所签署项目合同。

离子回旋共振加热是加热等离子体的有效方法之一,它能有效地加热等离子体的各种离子。关于电子加热,已在进行了仔佃的研究。从不同的角度研究了离子加热。得到了相似的结果,但是得到的结果都是在平板模型下得到的,因为在托卡马克装置可用的离子回旋频率段的波,波长比装置的几何线度大,因此平板模型近似有其局限性。

利用由直柱近似下曲线化动力方程得到的介电张量及色散关系,得到了离子能量吸收及吸收特征长度的解析表示式,在等离子体参量慢变化情况下,还可以求得吸收半宽度的表示式。对椭圆极化及圆极化情况下单双组分等离子体中离子的加热,得到了一些结果,例如在氘氚组成的等离子体中可以同时存在两个共振层,分别加热氘离子和氚离子。椭圆极化波加热效果比圆极化波好,左旋波的能量更容易被介质吸收。所得的结果在数量级上定性地与其他结果相似,但更接近托卡马克。

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射频表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300kHz~300GHz之间。射频就是射频电流,简称RF,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。射频(300K-300G)是高频(大于10K)的较高频段,微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。

把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。射频技术在无线通信领域中被广泛使用,有线电视系统就是采用射频传输方式。

最基本的 RFID 系统由三部分组成:

1.标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信;

2.阅读器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备;

3.天线:在标签和读取器间传递射频信号。有些系统还通过阅读器的 RS232 或 RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接,进行数据交换。

发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置,是一个比较笼统的概念,它广泛应用与电视,广播,通信,报警,雷达,遥控,遥测,电子对抗等各种民用、军用设备。发射机按调制方式可可分为调频(FM),调幅(AM),调相(PM)和脉冲调制四大类。

他们又有模拟和数字之分。通常,发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。

因此,末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。发射机主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。广泛应用于电视,广播,雷达等各种民用、军用设备。主要可分为调频发射机,调幅发射机,光发射机等多种类型。

光发射机的作用是将从复用设备送来的HDB3信码变换成NRZ码;接着将NRZ码编为适合在光缆线路上传输的码型;最后在进行电/光转换,将电信号转换成光信号并耦合进光纤。

光发射机由输入接口、光源、驱动电路、监控电路、控制电路等构成,其核心是光源及驱动电路。在数字通信中,输入电路将输入的信号(如PCM脉冲)进行整形,变换成适于线路传送的码型后通过驱动电路光源,或者送到光调制器调制光源输出的连续光波。为了稳定输出的平均光功率和工作温度,通常要设置一个自动的温度控制及功率控制电路。




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标签:高功率离子回旋 , 射频发射机
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